heap_sort.cpp

数据结构是程序设计人员必修的课程

//heap_sort by suqiang @ neuq & jlu 更详细的内容请访问：http://blog.csdn.net/china8848

#include <iostream>
using namespace std;
#define MAX_SIZE 1000
int heap_size;

//返回父节点序号：i/2
int parent(int i)
{
    return i>>1;
}
//返回左孩子节点序号：2i
int left(int i)
{
    return i<<1;
}
//返回右孩子节点序号：2i+1
int right(int i)
{
    return left(i)+1;
}

//交换指针p1,p2指向的值
void exchange(int *p1,int *p2)
{
    int temp=*p1;
    *p1=*p2;
    *p2=temp;
}

//保持最大堆的性质，pa为指向A[]的数组，i为下标
//假设left(i),right(j)满足最大堆的性质，但A[i]可能小于其左右子树
//该过程保持其最大堆的性质，使A为最大堆
void max_heapify(int *pa,int i)
{
    int l,r,largest;
    l=left(i);
    r=right(i);
    if(l<=heap_size&&*(pa+l)>*(pa+i))
        largest=l;
    else
        largest=i;
    if(r<=heap_size&&*(pa+r)>*(pa+largest))
        largest=r;
    if(largest!=i)
    {
        exchange((pa+i),(pa+largest));
        max_heapify(pa,largest);
    }
}

//建堆，pa为指向A[]的数组，n为数组大小
void build_max_heap(int *pa,int n)
{
    int i;
    heap_size=n;
    for(i=n/2;i>0;i--)
    {
        max_heapify(pa,i);//对每个非叶子节点调用一次max_heapify()
    }
}

//堆排序，pa为指向A[]的数组，n为数组大小
//注意：要排序的元素下标从1开始
void heap_sort(int *pa,int n)
{
    int i;
    //建堆
    build_max_heap(pa,n);
    for(i=n;i>1;i--)
    {
        exchange(pa+1,pa+heap_size);
        heap_size--;
        max_heapify(pa,1);
    }
}

int main()
{
    int A[MAX_SIZE],i;
    for(i=1;i<=10;i++)
        A[i]=i;
    int *pa=A;
    //堆排序
    heap_sort(pa,10);
    for(i=1;i<=10;i++)
        cout<<A[i]<<endl;
    return 1;
}